内容正文:
数学试题
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第二册第五章至选择性必修第三册第七章第2节.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知二项式的展开式共有19项,则( )
A. 18 B. 19 C. 20 D. 21
【答案】A
【解析】
【详解】由二项式的展开式共有19项,
则,故.
2. 某企业为河北农产品设计包装,有两类方式:方式一是使用现成包装模板,共种选择;方式二是自主定制,分两步完成,第一步先从种材质中选种,第二步再从种配色方案中选种.不同的包装选择种数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】按照分类加法计数原理和分类乘法计数原理计算即可.
【详解】方式一:共种选择;
方式二:第一步先从种材质中选种,有种选择,
第二步再从种配色方案中选种,有种选择,共有种选择;
因此方式一和方式二共有种选择.
3. 某非遗工坊推出25款不同的榫卯结构文创盲盒,其中5款为故宫联名隐藏款.某游客一次性购买4个盲盒,则买到的盲盒中至少有1个故宫联名隐藏款的购买种数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】一次性买4个盲盒的购买总数为:,
买到的盲盒中没有故宫联名隐藏款的购买总数:,
所以买到的盲盒中至少有1个故宫联名隐藏款的购买种数为.
4. 若是曲线上任意一点,则曲线在点处的切线倾斜角的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据导数的几何意义,求得,即可得到答案.
【详解】已知曲线,求导得,
设曲线在点处的切线倾斜角为,其中,
根据直线斜率与倾斜角的关系,有斜率,
因此,由于,得,解得,
因此的最小值为,故B正确.
5. 将8棵相同的小多肉种进4个不同的花盆,要求每个花盆至少种1棵小多肉,则总的种法数为( )
A. 70 B. 56 C. 35 D. 20
【答案】C
【解析】
【详解】由8棵相同的小多肉,种进4个不同的花盆,每个花盆至少1棵,
相当于把8个相同的元素分成4组,每组至少1个,
需要在8个元素之间的7个空隙中插入3个隔板,
即,所以总的种法数为.
6. 展开式中的常数项为( )
A. 8 B. 9 C. 10 D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出原式第二个因式中项的系数,与第一个因式中的的系数之积,再加上的展开式中常数项与的积,即为所求的常数项.
【详解】由题意,,
又的通项公式为,
令,解得,所以,
令,解得,所以,
所以展开式中的常数项为.
7. 某AI项目组有2名算法工程师(含工程师甲)和6名实习生,共8名成员.现从中随机选取5人组成项目攻坚小组,参与AI大模型优化任务,则在攻坚小组中既有工程师又有实习生的条件下,工程师甲被选中的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】既有算法工程师又有实习生的安排方法有种不同的方法,
其中工程师甲被选中的有,
所以在攻坚小组中既有工程师又有实习生的条件下,工程师甲被选中的概率为.
8. 某六角星徽章由A,B,C,D,E,F六个平行四边形区域构成,现有3种颜色可供这六个区域进行涂色,要求每个区域只能涂1种颜色,有公共边的两个区域不能涂同一种颜色,则不同的涂色方法种数为( )
A. 36 B. 60 C. 66 D. 78
【答案】C
【解析】
【分析】利用分步乘法原理可得答案.
【详解】若颜色全相同,选颜色共种选法;
涂:每个区域不能是的颜色,
因此每个区域各有种选择,共种.共有种方法.
若用两种不同颜色,选2种颜色种;再分配给三个区域种,
因此共种涂法. 涂,仅夹在两个同色区域之间的那个区域有种选择,
其余两个夹在异色区域之间的区域各只有种选择,共种.
因此共有种方法.
若颜色全不同,用3种颜色,共种涂法;
涂,每个区域夹在两个异色区域之间,仅剩余1种颜色可选,共种.
共有种方法.
将三类相加,总涂色方法为种.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 设离散型随机变量的分布列如下表所示,其中,则( )
1
2
3
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】根据分布列的性质判断A;结合概率的加法公式及不等式的性质判断BCD.
【详解】由题意知,,,故A正确.
,.
因为,则,,,
所以,,,故B正确,CD错误.
10. 若展开式中所有二项式系数之和为1024,且,则( )
A.
B.
C. 能被200整除
D. 除以7所得的余数为2
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意得到,结合换元法得到;结合通项公式判断A;根据赋值法即可判断B;结合求导及赋值法判断C;结合赋值法及二项式定理判断D.
【详解】由题意知,,解得.
于是,,
令,则,代入得.
展开式的通项公式为.
对于A:令,则,所以,故,A正确.
对于B:令,则,
令,则,
所以,B错误.
对于C:对两边求导得,,
令,则,
故能被200整除,C正确.
对于D:令,则.
,
因为均能被7整除,所以只需判断的余数即可.
又,所以.
综上,除以7所得的余数为2,D正确.
11. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A.
B. ,存在极值
C. 存在,使得恒成立
D. 若在上存在单调递减区间,则的取值范围是
【答案】ACD
【解析】
【分析】对A,取的特殊值,结合参数分析的符号,判断是否恒满足,对B,先求的导数,再分析导数的单调性与最值,判断导数是否存在变号零点;对C,将代入表达式化简不等式,转化为判断是否存在实数使得不等式对任意恒成立,分析因式符号判断;对D,将在上存在单调递减区间,转化为在上有解,分离参数后构造新函数求值域,确定的范围.
【详解】由,得 ,
对于A :对任意实数,指数函数恒成立,因此恒成立,
则 恒成立,A正确;
对于B :,令,则,时,,单调递减,
时,,单调递增,
所以在处取最小值: ,
若,则,即恒成立,
因此恒成立,单调递增,不存在极值,B错误;
对于C :由得,
整理得,
取,不等式变为,
时,,则,所以,成立;
时,,则,所以,成立;
即 不等式对所有恒成立,故存在,使得,C正确;
对于D: 在存在单调递减区间,等价于存在使得,
整理得,
令,则,时,,单调递减,
时,,单调递增,所以最小值为,
因此要存在满足,只需,解得,
即,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中第______项的二项式系数最大,展开式中含的项的系数为______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】借助二项式系数的增减性可得空一;借助二项式的展开式的通项公式计算可得空二.
【详解】的展开式中共有项,其中第项的二项式系数最大;
,其中,且,
则,即展开式中含的项的系数为.
13. 将5名协警分配到3个交通岗亭执勤,每个岗亭至少分配1名协警,每名协警只去1个岗亭,则分配方案共有______种.
【答案】150
【解析】
【分析】先将5名协警分为3组,再将3组全排列分配到3个不同岗亭,结合分类计数原理及分步计数原理计算即可.
【详解】先将5名协警分为3组,则有1,1,3或1,2,2两种分组方法,
对于1,1,3分组:先选3人作为一组,剩下2人各成一组,因为两个1人组是无序的,
所以分组数为:.
对于1,2,2分组:先选1人作为一组,剩下4人分成两个2人组,因为两个2人组是无序的,
所以分组数为:.
将分好的组全排列分配到3个不同岗亭,排列数为.
综上,总方案数为:.
14. 设正整数,其中,或(,,,),记.若且,则满足题意的共有______个.
【答案】792
【解析】
【分析】结合正整数的二进制表示形式,根据已知条件确定的二进制的最多位数,利用分类计数原理计算即可.
【详解】正整数,其中,或,为的二进制表示形式.
表示二进制中1的个数,要求且.
因为,所以的二进制最多有13位(从到).
要满足,即二进制中恰好有5个1,且,即最高位为1.
当二进制为5位时:最高位固定为1,剩余4位全为1,共个;
当二进制为6位时:最高位固定为1,剩余5位选4个为1,共个;
当二进制为7位时:最高位固定为1,剩余6位选4个为1,共个;
当二进制为8位时:最高位固定为1,剩余7位选4个为1,共个;
当二进制为9位时:最高位固定为1,剩余8位选4个为1,共个;
当二进制为10位时:最高位固定为1,剩余9位选4个为1,共个;
当二进制为11位时:最高位固定为1,剩余10位选4个为1,共个;
当二进制为12位时:最高位固定为1,剩余11位选4个为1,共个;
当二进制为13位时,最高位固定为1,此时4096化为二进制为1000000000000,只有1个1,不满足,排除.
所以满足题意的共有个.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 抛掷一枚质地均匀的骰子2次,记向上的点数大于4的次数为.
(1)求的分布列;
(2)记,证明服从两点分布,并求的分布列.
【答案】(1)的分布列如下:
0
1
2
0
1
(2)证明过程见解析,的分布列如下:【解析】
【分析】(1)先列出的可能取值,再计算概率,列出分布列;
(2)先列出的可能取值,再计算概率,证明服从两点分布,再求出分布列.
【小问1详解】
的可能取值为:
,,,
分布列如下:
0
1
2
【小问2详解】
记,则的可能取值为:
,,
,
因为的取值只有和两种可能,所以服从两点分布,
分布列如下:
0
1
16. 已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2)若在上恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为
(2)
【解析】
【分析】(1)先确定函数定义域,代入后对求导,再根据导数的正负分别求解,得到的单调递增区间与单调递减区间;
(2)对原不等式移项整理分离出参数,将恒成立问题转化为大于等于关于的新函数的最大值问题,对新函数求导分析单调性与最值,即可得到的取值范围.
【小问1详解】
函数的定义域为,
当时,,则,
令,解得.
当时,,单调递减;
当时,,单调递增。
所以的单调递减区间为,单调递增区间为.
【小问2详解】
在上恒成立,整理不等式得,
又,整理得对恒成立,
只需大于等于的最大值即可,
因为,
因为,因此当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
因此的最大值为,
的取值范围为.
17. (1)用3个3,5个1,1个8可以组成多少个不同的九位数?
(2)由数字,,,,,,可以组成多少个没有重复数字,并且比5000000大的偶数?
(3)甲、乙、丙、丁、戊等8名同学站成一排拍照,其中甲、乙必须相邻,且丁在戊的左边、在丙的右边,其中丁、戊、丙可以不相邻,则共有多少种站法?
【答案】(1)504种;(2)840个;(3)1680种
【解析】
【分析】(1)利用倍缩法处理相同元素问题即可求解;
(2)利用特殊位置和特殊元素优先处理及分类加法计数原理即可求解;
(3)利用捆绑法处理相邻问题,再利用倍缩法处理定序问题即可求解.
【详解】(1)用3个3,5个1,1个8可以组成种;
(2)当首位为5时,末位为0、2、4、6中一个,其他数字全排:个;
当首位为6时,末位为0、2、4中一个,其他位置全排:个;
综上:可组成没有重复数字的,且比5000000大的偶数 个.
(3)甲、乙相邻,其余人全排种,丁、戊、丙全排列种,
所以共有 种.
18. 某花艺工作室承接中式花艺和现代花艺这两类花艺设计,根据以往的设计作品数据,中式花艺作品占,现代花艺作品占.设计师设计的中式花艺作品达到设计标准的概率为,且达标作品中,仍有的作品因细节瑕疵不被客户采纳;未达标作品中,有的作品因意境独特仍被客户采纳.设计师设计的现代花艺作品达到设计标准的概率为,且达标作品中,仍有的作品因搭配疏漏不被客户采纳;未达标作品中,有的作品因创意新颖仍被客户采纳.现从设计师以往所有的花艺作品中随机抽取一单花艺作品.
(1)求这单花艺作品达到设计标准的概率;
(2)若这单花艺作品未被客户采纳,求该单花艺作品是中式花艺作品的概率;(结果用分数表示)
(3)求这单花艺作品达到标准且被客户采纳的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用全概率公式计算出单花艺作品达到设计标准的概率即可;
(2)利用全概率公式计算出单花艺作品未被客户采纳的概率,再利用贝叶斯公式计算该单花艺作品是中式花艺作品的概率;
(3)利用全概率公式计算这单花艺作品达到标准且被客户采纳的概率;
【小问1详解】
设事件:这单花艺作品达到设计标准,事件: 抽取一单花艺作品为中式花艺作品,
事件: 抽取一单花艺作品为现代花艺作品,那么
.
【小问2详解】
设事件:单花艺作品未被客户采纳,那么
,
所以,若这单花艺作品未被客户采纳,求该单花艺作品是中式花艺作品的概率为
;
【小问3详解】
设事件:单花艺作品达到标准且被客户采纳,那么
.
19. 设函数.
(1)求在上的值域.
(2)设关于的方程有两个不相等的根,.
(i)证明:.
(ii)证明:.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求导得,进而可得在上单调递增,在上单调递减,可求值域.
(2)(i)令,求导,通过二次求导得的单调性,可求得,设,求导可证,可得,利用的单调性可证结论;(ii)求得曲线在处和在处的切线方程,设,求导可证,结合(1)进而计算可得结论.
【小问1详解】
由,得,
当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
所以在取得极大值,也是最大值,
又,,,又,
所以在上的值域为.
【小问2详解】
(i)由,得,
令,求导得,
设,则,
当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,,,
所以存在唯一的,使得,
当,,所以在上单调递增,
当,,所以在上单调递减,
当时,,当时,,
因为关于的方程有两个不相等的根,,
所以,
设,得,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
所以,所以,所以,当且仅当时取到等号,
因为,所以,解得.
可得在上单调递增,
所以,
所以,所以.
(ii)因为,所以曲线在处的切线方程为,
因为,所以曲线在处的切线方程为.
由(1)得,所以,
设,则,
设,则,
当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
且当时,,,
所以当时,,即,所以在上单调递增,
当时,,即,所以在上单调递减,
所以,所以,
设直线与两条切线的交点横坐标为,,
由,解得,
由,解得,
所以,
所以
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注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第二册第五章至选择性必修第三册第七章第2节.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知二项式的展开式共有19项,则( )
A. 18 B. 19 C. 20 D. 21
2. 某企业为河北农产品设计包装,有两类方式:方式一是使用现成包装模板,共种选择;方式二是自主定制,分两步完成,第一步先从种材质中选种,第二步再从种配色方案中选种.不同的包装选择种数为( )
A. B. C. D.
3. 某非遗工坊推出25款不同的榫卯结构文创盲盒,其中5款为故宫联名隐藏款.某游客一次性购买4个盲盒,则买到的盲盒中至少有1个故宫联名隐藏款的购买种数为( )
A. B. C. D.
4. 若是曲线上任意一点,则曲线在点处的切线倾斜角的最小值为( )
A. B. C. D.
5. 将8棵相同的小多肉种进4个不同的花盆,要求每个花盆至少种1棵小多肉,则总的种法数为( )
A. 70 B. 56 C. 35 D. 20
6. 展开式中的常数项为( )
A. 8 B. 9 C. 10 D.
7. 某AI项目组有2名算法工程师(含工程师甲)和6名实习生,共8名成员.现从中随机选取5人组成项目攻坚小组,参与AI大模型优化任务,则在攻坚小组中既有工程师又有实习生的条件下,工程师甲被选中的概率为( )
A. B. C. D.
8. 某六角星徽章由A,B,C,D,E,F六个平行四边形区域构成,现有3种颜色可供这六个区域进行涂色,要求每个区域只能涂1种颜色,有公共边的两个区域不能涂同一种颜色,则不同的涂色方法种数为( )
A. 36 B. 60 C. 66 D. 78
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 设离散型随机变量的分布列如下表所示,其中,则( )
1
2
3
A. B.
C. D.
10. 若展开式中所有二项式系数之和为1024,且,则( )
A.
B.
C. 能被200整除
D. 除以7所得的余数为2
11. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A.
B. ,存在极值
C. 存在,使得恒成立
D. 若在上存在单调递减区间,则的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中第______项的二项式系数最大,展开式中含的项的系数为______.
13. 将5名协警分配到3个交通岗亭执勤,每个岗亭至少分配1名协警,每名协警只去1个岗亭,则分配方案共有______种.
14. 设正整数,其中,或(,,,),记.若且,则满足题意的共有______个.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 抛掷一枚质地均匀的骰子2次,记向上的点数大于4的次数为.
(1)求的分布列;
(2)记,证明服从两点分布,并求的分布列.
16. 已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2)若在上恒成立,求的取值范围.
17. (1)用3个3,5个1,1个8可以组成多少个不同的九位数?
(2)由数字,,,,,,可以组成多少个没有重复数字,并且比5000000大的偶数?
(3)甲、乙、丙、丁、戊等8名同学站成一排拍照,其中甲、乙必须相邻,且丁在戊的左边、在丙的右边,其中丁、戊、丙可以不相邻,则共有多少种站法?
18. 某花艺工作室承接中式花艺和现代花艺这两类花艺设计,根据以往的设计作品数据,中式花艺作品占,现代花艺作品占.设计师设计的中式花艺作品达到设计标准的概率为,且达标作品中,仍有的作品因细节瑕疵不被客户采纳;未达标作品中,有的作品因意境独特仍被客户采纳.设计师设计的现代花艺作品达到设计标准的概率为,且达标作品中,仍有的作品因搭配疏漏不被客户采纳;未达标作品中,有的作品因创意新颖仍被客户采纳.现从设计师以往所有的花艺作品中随机抽取一单花艺作品.
(1)求这单花艺作品达到设计标准的概率;
(2)若这单花艺作品未被客户采纳,求该单花艺作品是中式花艺作品的概率;(结果用分数表示)
(3)求这单花艺作品达到标准且被客户采纳的概率.
19. 设函数.
(1)求在上的值域.
(2)设关于的方程有两个不相等的根,.
(i)证明:.
(ii)证明:.
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